今年以來，國內(nei) 激光器研發領域捷報頻傳(chuan) 。4月23日，我國首台萬(wan) 瓦連續光纖激光器在武漢光穀問世，成為(wei) 繼美國後第二個(ge) 掌握此技術的國家。從(cong) 新華社報道來看，這台由武漢銳科公司研製的光纖激光器采用相幹合成技術，將10個(ge) 功率為(wei) 1.1千瓦光纖激光器的激光束合成一束，最終產(chan) 生1萬(wan) 瓦的強大能量。

    而3月份，《中國科學報》也報道了國防科技大學光電科學與(yu) 工程學院劉澤金教授的成果。報道稱劉澤金教授率領課題組，發明了兩(liang) 種新的相位控製方法，令"千瓦級光纖激光相幹合成試驗係統"的各項技術指標都達到該領域的國際最高水平。

    《中國科學報》同月還報道了中國科學院半導體(ti) 所林學春研究員的事跡。報道中提到中科院已實現全固態激光器輸出功率達到8千瓦，而5千瓦級的全固態激光器已實現工業(ye) 化應用。

    高平均功率的全固態激光器是當前激光器研發領域的熱點，不但在工業(ye) 領域得到廣泛應用，美國軍(jun) 方還直接以商用全固態激光器為(wei) 核心，研發激光武器。那麽(me) 中國的激光器研發在世界上是什麽(me) 水平？

    先來進行一係列的名詞解釋。什麽(me) 是激光？1958年，美國科學家肖洛（Schawlow）和湯斯（Townes）發現了一種神奇的現象：當他們(men) 將氖光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體(ti) 上時，晶體(ti) 的分子會(hui) 發出鮮豔的、始終會(hui) 聚在一起的強光--激光。他們(men) 為(wei) 此發表了重要論文，並獲得1964年的諾貝爾物理學獎。激光原理的物理學描述是，當物質在受到與(yu) 其分子固有振蕩頻率相同的能量激發時，都會(hui) 產(chan) 生一種不發散的強光。

    從(cong) 上述描述我們(men) 可以看出激光器需要有能量輸入（電注入、高能電子束注入、光源、氣體(ti) 放電、化學反應的能量等）和工作物質（將各種形態的能量輸入轉換為(wei) 不發散的激光）。所以根據工作物質的形態分類，激光器可以分為(wei) 固體(ti) 激光器、液體(ti) 激光器、氣體(ti) 激光器、半導體(ti) 激光器和自由電子激光器。

    全固態激光器是指以半導體(ti) 激光器為(wei) 一部固體(ti) 激光器輸入能量的激光器。它集半導體(ti) 激光器和固體(ti) 激光器的優(you) 點於(yu) 一體(ti) ，具有體(ti) 積小、重量輕，能量轉換效率高，光束質量好，可靠性高，壽命長，啟動速度快等一係列優(you) 點。

    而固體(ti) 激光器以摻有金屬離子的晶體(ti) 或玻璃基質為(wei) 工作物質。所以根據工作物質的形狀，全固態激光器又可以分為(wei) 棒狀激光器、板條激光器、盤片激光器和光纖激光器。其中，光纖激光器以雙包層摻鐿光纖為(wei) 工作物質，其製造成本低廉、可撓性帶來的小型化優(you) 勢令其受到工業(ye) 界的特別關(guan) 注，所以在描述上一般將前三類統統稱為(wei) 全固態激光器，光纖激光器被單獨列出。

    出於(yu) 彈道導彈防禦的需求，美國軍(jun) 方從(cong) 70年代起就非常注重大功率激光武器的研製。其中進展最大的是ABL項目的氧碘化學激光器（屬於(yu) 氣體(ti) 激光器），該激光器以波音704-400F為(wei) 載機，輸出功率達到兆瓦級，目標是摧毀數百公裏外處於(yu) 助推段的洲際導彈。盡管ABL在2010年進行兩(liang) 次成功的打靶測試，但美國軍(jun) 方認為(wei) 激光器功率還要提升20-30倍，距離研製目標過遠。所以，在軍(jun) 費削減的大形勢下，ABL項目下馬轉為(wei) 技術儲(chu) 備，項目名稱也改為(wei) ALTB。

 美國陸軍(jun) 在90年代還與(yu) 以色列聯合研製了戰術高能激光武器（THEL）。這是一款氟化氘化學激光器，目標輸出功率達到40萬(wan) 瓦，可攔截10公裏外的飛機、火箭彈等。1996年，該激光器在白沙導彈靶場擊落2枚飛行中的蘇製122毫米火箭彈。THEL存在體(ti) 積巨大，無法裝載在地麵車輛上、化學工質儲(chu) 備麻煩等戰術缺陷，最終也未能實用化。

    化學激光器具有輸出功率大的優(you) 勢，所以最早受到軍(jun) 方重視，但體(ti) 積過於(yu) 巨大是其致命缺陷。中國在這一領域的研究鮮有曝光，所以難以比較，但應該難以企及美國，畢竟別人的產(chan) 品已進行實彈打靶測試。

    近年來，全固態激光器在輸出功率上不斷取得突破，在工業(ye) 領域受到熱捧，美國軍(jun) 方此時又將目光轉回。全固態激光器雖然在輸出功率上不及化學激光器，但其輸出功率的不斷提高也開始接近100千瓦的武器化門檻，而且其在小型化上有著無可比擬的優(you) 勢。

    美國陸、海、空三軍(jun) 在2002年發起聯合高功率固體(ti) 激光武器項目（JHPSSL）。2009年該項目取得重大突破，諾·格公司將7個(ge) 輸出功率15千瓦的板條全固態激光器進行光束相幹合成，得到功率為(wei) 105千瓦的高能光束。至2010年該激光器已累計運行超過6小時（這6小時功率都在100千瓦以上）。

    美國海軍(jun) 還自行發展了激光近距離武器係統（LaWS），項目承包商為(wei) 雷錫恩公司，目標是將該激光武器係統安裝在密集陣武器係統側(ce) 麵，激光器可對付15千米外的目標，保留的20毫米加特林速射炮負責1.5千米距離上的目標。LaWS采用了6台IPG公司生產(chan) 的5千瓦級光纖激光器，實現總輸出功率32千瓦。值得一提的是，LaWS為(wei) 了降低係統複雜程度，並未采用光束相幹合成技術，而是選擇將6條光纖緊密排列。LaWS係統在2012年8月進行首次海上打靶試驗，成功擊落無人靶機。LaWS項目的目標是獲得100千瓦輸出功率，按照美國商用光纖激光器目前發展的速度，該目標在2016年實現並不是遙不可及的目標。

    現在我們(men) 可以看出在固體(ti) 激光器領域，國內(nei) 產(chan) 品與(yu) 美國的差距。我國8千瓦級的全固態激光器今年還處於(yu) 實驗室狀態，而美國在09年已將15千瓦級產(chan) 品用於(yu) 激光武器。我國最先進的單模光纖激光器輸出功率今年還是1千瓦級，美國也在09年將5千瓦產(chan) 品武器化。而作為(wei) 行業(ye) 翹楚的美國IPG公司在09年還展示10千瓦級的單模光纖激光器，武漢銳科在今年將10個(ge) 單模光纖激光器通過光束相幹合成才獲得10千瓦的輸出。可以說，單在輸出功率方麵，樂(le) 觀估計，我國全固態激光產(chan) 品與(yu) 美國還有5-10年的差距。

    美國軍(jun) 方現在執行的激光項目繁多，除了前述的JHPSSL和LaWS，還有HELTD、MLD激光武器演示項目。HELTD、MLD研究的是激光武器跟蹤、瞄準控製，簡單地說，JHPSSL是激光炮，HELTD、MLD則是它的炮座，前者是裝在一輛高機動越野卡車上，後者裝在軍(jun) 艦上。在光纖激光器方麵，美軍(jun) 還有100千瓦級吊艙式激光武器、10千瓦級MK-38-TLS反小艇係統兩(liang) 個(ge) 項目。此外美軍(jun) 還進行自由電子激光（FEL）器的預研，JHPSSL項目也在新型板條、光纖、盤片激光器領域進行探索，期望提高激光器的能量轉換效率。

    從(cong) 美國激光器的發展曆程來看，除了軍(jun) 方重視投入大量資金外，其商用激光器技術進步在激光武器化方麵也起了關(guan) 鍵作用，在全固態激光器領域，其軍(jun) 用與(yu) 商用已出現相互促進提高的態勢。

    激光武器現在已突破小型化限製，不多久就可在軍(jun) 艦、戰鬥機上實際裝備，現有的導彈武器可能會(hui) 失去原有價(jia) 值，一場新的軍(jun) 事革命即將來臨(lin) 。